高等數學、計算機與數學建模教學分析
時間:2022-04-04 09:56:11
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【摘要】高等數學以及計算機方面的知識是完成數學建模過程的基礎,也就是說要提高數學建模教學質量和效率,我們除了從教師本身教學能力方面入手以外,還要不斷提高學生對高等數學、計算機知識的掌握程度。由此可知,探究《高等數學、計算機與數學建模教學的關系分析》這一課題具有重要的研究意義。為此,筆者從數學建模相關概述入手,對高等數學、計算機與數學建模教學關系進行了全方位、深層次地探究,并在此基礎上探究了提高數學建模教學質量和效率的策略,給出了筆者具有代表性的個人建議。
【關鍵詞】高等數學;計算機;數學建模教學;關系;策略
1數學建模相關概述
數學建模其實就是根據實際問題來建立數學模型,并且建立的數學模型進行求解,然后再根據計算結果去解決實際問題。也就是說,數學建模有其真實的應用背景,一般而言都不是憑空想象的。建立數學模型不僅要求建模人員具備扎實的數學基礎,而且還要具備一定計算機能力,懂得編程。數學對于社會的發展有著極其重要的作用,很多科學技術都與數學息息相關,比如對飛機流行線的設計、彈道的軌道設計等都需要數學作為支撐。實際上,數學建模也是一種模擬,能夠用數學符號、公式、計算機程序等內容把事物的客觀規律表現出來,為人類開展后續工作奠定基礎。完成數學建模也需要一個很漫長的過程,其中涉及到對數學模型的準備、對數學模型的假設、對數學模型的建立、對數學模型進行求解、對數學模型進行分析、對數學模型進行檢驗,如果所建立的數學模型符合假設并且滿足實際情況,那么就可以把所建立的數學模型進行應用并且推廣。而在這建模的過程中,必然會涉及到有關數學以及計算機等方面的知識,可以說,整個建模過程都需要數學和計算機知識作為支撐,這樣才能保證數學建模過程能夠有序進行。
2高等數學、計算機與數學建模教學關系
高等數學是大部分高校學生的必修課程之一,其對于開展大學物理教學、數學建模教學以及后續的考研過程都有極其重要的作用。而計算機的發展勢頭極其猛烈,如果一個大學生不具備一定的計算機基礎,那么其發展空間將會縮小很多。數學建模教學一直以來都是很多專業的教學重點和難點,因為數學建模是一個非常復雜的過程,屬于綜合性學科,對于學生數學基礎,尤其是高等數學基礎,和計算機都有著較高的要求。我們知道,高等數學有兩個很重要的內容:微分、積分,在我們進行數學建模的過程中必然會涉及到微分、積分等內容,因為很多時候我們都必須理想化,通過微分的形式才復雜的問題進行簡化,用簡單明了的數學公式進行表示,這樣才能保證所建立的數學模型精簡而且質量高。數學建模不僅要求學生有一定的知識儲備,同時還要求學生有一定的悟性,能夠根據實際情況準確判斷出完成建模所需要的知識體系,然后通過研究它們之間的相互聯系而完成建模過程。有些數學建模教學教師都忽視了學生所具備高等數學以及計算機基礎,所以在開展教學工作時不僅進程緩慢,而且學生對知識的掌握程度也并不理想,很多時候都只是一知半解,并不具備獨立建模的能力。高等數學以及計算機對于提高數學建模教學效率,保證教學質量有非常重要的作用。具備扎實的高等數學基礎,學生不僅可以提高建模的效率,而且還能保證他們具備很好的建模素養,提高所建立數學模型的質量。并不是說只要完全按照數學建模的要求進行建模就可以保證數學模型能夠在計算機上運行,其對于學生使用計算機的能力也有著較高的要求。數學模型教學不僅需要教授學生基本的建模知識,同時還要幫助他們復習一些高等數學、計算機方面的知識,這樣才能讓他們有足夠的知識基礎完成數學建模過程。但是你如果學生具備足夠的高等數學以及計算機基礎知識,那么就可以有效提高課堂教學效率,同時減輕教師教學負擔。
3提高數學建模教學質量和效率的策略
數學建模是個綜合性很強的科目,要從根本上提高其教學質量和效率,就必須從學生知識基礎方面入手,要求學生在課下加強對高等數學、計算機科目的學習,多做練習,看清三者直接的聯系,有意識地在課堂上給學生補充一些高數、計算機方面的知識,教會他們如何將這些內容應用到數學建模過程,逐步提高學生數學模型建立能力。具體來說:3.1對教學內容進行精選,完善課程體系。教材作為學生學習過程中最重要的學習媒介,它對數學建模教學質量和效率的提高具有重要的價值意義。由此可知,對教材的選擇、對教學內容的精選是開好一門課程的重要手段。因此,教學內容應打破教材的界限,注重內容與專業銜接,加強對高等數學、計算機科目的學習,精選與相關專業相符合的數學建模教學內容,從而形成不同專業類型的課程體系。3.2對學生進行引導、鼓勵,促使其積極參加大學生數學建模大賽。鼓勵學生參加數學建模大賽有利于培養學生團隊合作的意識與精神,培養學生自學的習慣與能力,有利于提高學生論文寫作能力以及文獻快速查找能力。除此之外,對提高學生應用計算機解決具體實際問題的實踐能力具有重要的價值作用。
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作者:劉藝林 單位:湖北水利水電職業技術學院